一种小型化微带三功器

1.本实用新型涉及三功器的小型化设计技术，属于通信技术及机械制造领域。


背景技术：

2.随着现代通信技术的迅速发展，人们对于通信设备的重量和尺寸要求越来越高，采用微带线结构制作的传输线器件与金属波导相比，体积更小、重量更轻，被广泛应用于小型化器件中。
3.功分器(全称功率分配器)属于采用微带线结构制作的传输线器件，是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件。
4.目前，对于大于二路输出的多功器设计一般由双功器合并而成，以三功器为例进行说明，三功器常规的设计方式是先对输入进行一分二，对分开的其中一路再进行一分二，这种设计方式往往尺寸较大，而且第一段一分二双功器能量比为1：2，在设计上也较为复杂。
5.在目前的通信系统中，在某一频段内，往往会有多路子带信号合并使用的情况，且各子带需具有良好的频带响应。而常用的金属波导往往体积较大，难以满足器件小型化的结构需要，因此，设计一款结构紧凑型微带线多功器就显得尤为重要。


技术实现要素：

6.针对现有三功器尺寸较大的问题，本实用新型提供一种小型化微带三功器。
7.本实用新型所述一种小型化微带三功器，包括wilkinson功分器1-1、一号滤波器1-2、二号滤波器1-3、三号滤波器1-3和隔离电阻，
8.wilkinson功分器1-1为一分三结构，wilkinson功分器1-1的三条微带线分别连接一号滤波器1-2、二号滤波器1-3和三号滤波器1-3；
9.wilkinson功分器的输出端口设置隔离电阻。
10.优选地，wilkinson功分器1-1的三条微带线分别为一号微带线2-2-1、二号微带线2-2-2和三号微带线2-2-3，三条微带线均为折线结构，并列设置在陶瓷介质2-1上，陶瓷介质2-1位于接地层2-3上表面，三条微带线的首端共同连接输入微带线，三条微带线的末端分别连接一号滤波器1-2、二号滤波器1-3和三号滤波器1-3。
11.优选地，隔离电阻包括电阻r1、电阻r2和电阻r3，电阻r2与一号微带线2-2-1和二号微带线2-2-2焊接，电阻r3与二号微带线2-2-2和三号微带线2-2-3焊接，电阻r1与一号微带线2-2-1和三号微带线2-2-3焊接。
12.优选地，电阻r1与电阻r2、r3之间放置绝缘层2-2-4。
13.优选地，一号滤波器1-2、二号滤波器1-3和三号滤波器1-3均采用平行耦合微带线滤波器、发夹型滤波器、四分之一波长短路短截线滤波器或交指型微带滤波器。
14.本实用新型的有益效果：
15.1)本发明选用wilkinson功分器加发夹型滤波器的结构，wilkinson功分器采用一
分三的结构并且隔离电阻的叠层焊接可以有效缩小器件体积；
16.2)wilkinson功分器采用折线结构，可以有效减小整体尺寸；
17.3)采用高介电常数的陶瓷作为介质基板的微带线结构相比金属波导体积更小。
附图说明
18.图1是本实用新型所述一种小型化微带三功器的结构示意图；
19.图2是本实用新型所述一种小型化微带三功器中的隔离电阻焊接示意图；
20.图3是本实用新型所述一种小型化微带三功器的频率响应示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
24.具体实施方式一：下面结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种小型化微带三功器，包括wilkinson功分器1-1、一号滤波器1-2、二号滤波器1-3、三号滤波器1-3和隔离电阻，
25.wilkinson功分器1-1为一分三结构，wilkinson功分器1-1的三条微带线分别连接一号滤波器1-2、二号滤波器1-3和三号滤波器1-3；
26.wilkinson功分器的输出端口设置隔离电阻。
27.wilkinson功分器1-1的三条微带线分别为一号微带线2-2-1、二号微带线2-2-2和三号微带线2-2-3，三条微带线均为折线结构，并列设置在陶瓷介质2-1上，陶瓷介质2-1位于接地层2-3上表面，三条微带线的首端共同连接输入微带线，三条微带线的末端分别连接一号滤波器1-2、二号滤波器1-3和三号滤波器1-3。
28.隔离电阻包括电阻r1、电阻r2和电阻r3，电阻r2与一号微带线2-2-1和二号微带线2-2-2焊接，电阻r3与二号微带线2-2-2和三号微带线2-2-3焊接，电阻r1与一号微带线2-2-1和三号微带线2-2-3焊接。
29.隔离电阻焊接方式如图3所示，
30.电阻r1与电阻r2、r3之间放置绝缘层2-2-4。可以有效防止错焊而造成的短路。
31.一号滤波器1-2、二号滤波器1-3和三号滤波器1-3均采用平行耦合微带线滤波器、发夹型滤波器、四分之一波长短路短截线滤波器或交指型微带滤波器。
32.图1为本发明提供的一种微带多功器的结构示意图，其中1-1所示是一种一分三威尔金森(wilkinson)功分器，wilkinson功分器是一种功率分配器，用于将一路输入信号的能量分成两路或多路，输出相等或不相等的能量。由于wilkinson功分器的自身结构特点，wilkinson功分器具有宽频带、高隔离度、插入损耗小等优点，将wilkinson功分器作为微带
多功器的信号处理网络时，可以设计各种级数的微带多功器或宽带多功器，且各子带具有良好的频带响应，如高隔离度等等，甚至可以处理各微带滤波器的通带有交叠的情形。在本发明实施例中，使用的是一分三结构的wilkinson功分器，组成功分器的三条微带线使用折线结构，可以缩小功分器尺寸体积。在三功器输出端1-5处三条微带线直接需要两两焊接隔离电阻，请参见图2，图2是wilkinson功分器隔离电阻焊接示意图，电阻r2为一号微带线2-2-1与二号微带线2-2-2之间的隔离电阻，电阻r3为二号微带线2-2-2与三号微带线2-2-3之间的隔离电阻，电阻r1为一号微带线2-2-1与三号微带线2-2-3之间的隔离电阻，焊接电阻r1时，可将r1左端焊盘与r2左端焊盘焊接，r1右端焊盘与r3右端焊盘焊接，可在电阻r1与r2、r3接触的地方放置一个绝缘层2-2-4，避免因焊接操作失误，造成r1左端焊盘与r2右端焊盘或者r1右端焊盘与r3左端焊盘发生错焊而短路的现象。
33.图1中1-2、1-3、1-4部分所示分别代表一号滤波器1-2、二号滤波器1-3和三号滤波器1-3，三个滤波器可以是平行耦合微带线滤波器、发夹型滤波器、四分之一波长短路短截线滤波器或交指型微带滤波器等。其中优选方案为发夹型滤波器，发夹型滤波器是由发夹型谐振器并排排列耦合而成，它是将半波长耦合谐振器折合成“u”字型构成的，其耦合拓扑结构属于交叉耦合。交叉耦合的最大优点是能在通带附近的有限频率处产生传输零点，因而滤波器的带外抑制能力将获得较大提高。
34.一号滤波器1-2、二号滤波器1-3和三号滤波器1-3分别设计有不同的通带以满足整体需要。
35.本发明主要针对三功器进行设计，该设计在介质基板选材上，采用较高介电常数的陶瓷材料，相对金属腔体结构，可以缩小结构尺寸；在结构设计上，选用wilkinson功分器加发夹型滤波器的结构，可以在端口之间满足较好的隔离度，实现较好的频带响应，其中，wilkinson功分器使用一分三结构，采用叠层式电阻焊接方式，相比较传统的一分二再分二的结构，可以有效减小结构尺寸。
36.采用本发明图1所示的三功器，该三功器具有四个端口，其中，wilkinson功分器1-1连接的输入微带线为1端口，一号滤波器1-2、二号滤波器1-3和三号滤波器1-3的输出端分别为2端口、3端口和4端口，采用本发明所述三功器在实际应用时频率响应曲线参见图3所示，其中横坐标为频率，纵坐标为插入损耗，其中s12曲线在图中为点画线，代表1端口到2端口的插入损耗，其组成滤波器的带通范围在1.27ghz到1.57ghz之间；s13曲线在图中为实线，代表1端口到3端口的插入损耗，其组成滤波器的带宽范围在1.98ghz到2.01ghz之间；s14曲线在图中为虚线，代表1端口到4端口的插入损耗，其组成滤波器的带宽范围在2.17ghz到2.2ghz之间。三条曲线带外抑制均有-15db，可以满足正常使用。
37.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例中。